JP4453927B2 - オイルポンプのレゾネータ - Google Patents

Description

本発明は、吐出ポート側におけるオイル圧力の変化にともなって変化する脈動の種々の振動を、一つのチャンバのみを備えたレゾネータにて減衰させることができ、ひいては、レゾネータの占有体積を最小限にすることができるオイルポンプのレゾネータに関する。

ポンプハウジング内にロータ等の内接歯車を備えたオイルポンプにおいて、ポンプの吐出脈動を低減する手法として、吐出ポート又は吐出ポートに連続する吐出流路の途中にレゾネータと呼ばれる部位を形成したものが存在する。レゾネータには、吐出ポートと連通する連通路とチャンバ（一定容積のスペース）とから構成される。そのレゾネータのチャンバに入った脈動は反射して、流路を通過する脈動とちょうど逆位相となり、流路を通過する脈動を打ち消し合うことになる。これによって特定の周波数部分の脈動を低下させることができる。ところでエンジン回転数の上昇に伴い、ドライバーが感知できる振動や音もなめらかに上昇していくならば、ドライバーは運転時の操作において違和感を感じることは無い。

しかし、実際はどのようなもの（部位又は箇所）にも共振点が存在し、脈動においてもある特定の周波数において脈動がピーク状に大きくなる共振周波数というものが複数箇所存在する。上記のような脈動ピークが存在すると、まず第１に、ドライバーが感知できる振動や音が回転数の変化に伴い滑らかに変化しないため、ドライバーは運転時における操作において違和感を感じてしまうことになる。そして、第２に、共振周波数での脈動のピーク値が他の周波数での脈動の大きさよりも遥かに大きいため、脈動の大きさ全体が脈動のピーク値の存在によって大きく引き上げられてしまう。さらに、このようなピーク周波数は１点ではなく、複数箇所存在する。上記のような複数の周波数における脈動ピークを低減させる手法として、特許文献１が挙げられる。
特開２００７−１６６９７

レゾネータによって低減できる脈動周波数は、レゾネータの容積で調整する事ができる。詳述するとレゾネータの容積が大きいほど、より低い周波数領域の脈動を低減することができ、レゾネータの容積が狭いほど、より高い周波数領域の脈動を低減することができる。そのために、上記特許文献１では、容積の異なる複数のオイルチャンバをオイルポンプの吐出通路に連通して設けることにより、オイルチャンバと同数の周波数領域の脈動を低減することを可能としている。

しかしながら、上記特許文献１には、以下のような課題が存在している。まず第１に、脈動を低減させたい周波数のポイント数に対応した数のオイルチャンバが必要となるが、低減させたい脈動ピークの周波数が多数ある場合、オイルチャンバを多数設置することはエンジンレイアウト的に事実上不可能であり、設置台数にはおのずと限界がある。第２に、複数のオイルチャンバを設置する必要があるため、占有体積（オイルチャンバ体積×台数）が非常に大きいものとなってしまう。第３に、オイルチャンバを設置した台数に対応した周波数のポイント数の脈動を低減できるが、低減できる周波数はあくまでポイント（点）的であり、そのポイントからずれた周波数での脈動の低減は不可能である。

詳述すると、低減できる脈動の周波数はオイルチャンバの容積で決定されるが、特許文献１ではそれぞれのオイルチャンバの容積が決まっているため低減できる脈動周波数も決まったものとなる。以上のような課題があるため、限られた空間であるエンジンルーム内に多数のチャンバを備えたレゾネータを設置するという事は、実現性に乏しいものであった。更にレゾネータの効果が発揮できるレゾネータ台数分の狭い範囲の周波数以外はレゾネータの効果の無い周波数領域となってしまっていた。本発明の目的（技術的課題）は、幅広い周波数領域で脈動を低減させる事ができながらも、その占有体積を最小限として省スペース化を図れるレゾネータ構造を提供することにある。

請求項１の発明を、ポンプハウジング内に装着されたロータの回転によって、吸入ポートから吐出ポートへオイルを移送するエンジンのオイルポンプにおいて、前記吐出ポートに連通する吐出流路と、該吐出流路に形成された導入路と該導入路に連通するチャンバとからなるレゾネータと、前記チャンバの内壁面を構成する先端面部を有すると共に脈動の変化に伴って往復移動するピストンと、前記チャンバに隣接するピストン室が備えられ、前記ピストンは、前記先端面部を有するピストンロッドと，前記先端面部よりも面積の大なる背面部を有するピストンベースとからなるものとし、該ピストンベースは前記ピストン室に収納され、前記ピストンロッドの前記先端面部を含む一部は前記チャンバ内に挿入され、前記ピストンはモータにより前記チャンバを往復移動し、前記モータは、前記吐出流路内の圧力を検知する圧力センサによって作動し、該圧力センサは、前記導入路入り口よりも前記吐出流路の下流側の位置における圧力を検知し、前記ピストンは脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い前記チャンバの容積を小さくするように摺動してなることにより吐出脈動を低減するオイルポンプのレゾネータとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項２の発明を、ポンプハウジング内に装着されたロータの回転によって、吸入ポートから吐出ポートへオイルを移送するエンジンのオイルポンプにおいて、前記吐出ポートに連通する吐出流路と、該吐出流路に形成された導入路と該導入路に連通するチャンバとからなるレゾネータと、前記チャンバの内壁面を構成する先端面部を有すると共に脈動の変化に伴って往復移動するピストンと、前記チャンバに隣接するピストン室が備えられ、前記ピストンは、前記先端面部を有するピストンロッドと，前記先端面部よりも面積の大なる背面部を有するピストンベースとからなるものとし、該ピストンベースは前記ピストン室に収納され、前記ピストンロッドの前記先端面部を含む一部は前記チャンバ内に挿入され、前記ピストン室は前記吐出流路と分岐路を介して連通され、前記背面部にオイル圧力がかかると共に、前記ピストンは常時、前記チャンバの容積を大きくする方向に弾性付勢され、前記ピストンは脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い前記チャンバの容積を小さくするように摺動してなることにより吐出脈動を低減するオイルポンプのレゾネータとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、請求項２において、前記分岐路入り口は、前記導入路入り口よりも前記吐出流路の下流側に位置してなるオイルポンプのレゾネータとしたことにより、上記課題を解決した。

請求項１の発明によって、脈動の変化に伴って往復移動するピストンを備え、該ピストンは脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い前記チャンバの容積を小さくするように摺動することにより、一つのチャンバのみを有するレゾネータによって、吐出オイルの幅広い周波数領域での脈動を低減させることができる。さらに、モータは圧力センサによって動作が制御されるので、ピストンを正確且つ確実に操作することができ、安定したピストンの往復移動とすることができる。また、前記圧力センサは、前記分岐路入り口は、前記導入路入り口よりも吐出流路の下流側の位置における圧力を検知するようにしているので、ピストンが脈動による無用の挙動をしないために、より一層確実にピストンの往復移動動作によるチャンバの容積の変更が行われる。

特に、レゾネータは、１つのみで種々の周波数の脈動に対応することができるので、そのポンプハウジングにおけるレゾネータの占有体積は、複数のレゾネータを備えたものに比較して省スペース化が図れる。この省スペース化は、低減させたい脈動周波数ポイントが多ければ多いほど効果を大きくすることができる。従来では、脈動ピーク数の数だけチャンバを有するレゾネータを設けようとしているが、低減させたい脈動周波数ポイントが多い場合、その数に合わせて同一の数のレゾネータを設置しなければならず、レゾネータの占有体積が巨大になり、ポンプハウジングも巨大になりすぎるものであったが、請求項１の発明により低減させたい脈動周波数ポイントの数に関わらず、一つのチャンバのみからなるレゾネータは、ポンプハウジングにおいてレゾネータ１台分の占有体積で済むため非常に省スペースとなる。

請求項２の発明では、前記チャンバにはピストン室が連通状態で隣接して備えられ、前記ピストンは、前記先端面部を有するピストンロッドと，前記先端面部よりも面積の大なる背面部を有するピストンベースとからなるものとしたものであり、さらに、前記ピストン室は前記吐出流路から分岐路を介して連通されたものである。そして、前記ピストンの背面部にオイル圧力がかかることによって、ピストンは、極めて安定且つ圧力変化に即応性のある動作を得ることができる。また、レゾネータの構造は、前記吐出流路の一部に分岐路を設けて、吐出流路とピストン室とを連通させるのみであり、極めて簡単なものにできる。前記ピストンは常時、チャンバ容積を大きくする方向にバネ等によって弾性付勢されているので、オイル圧力が低い場合にはチャンバは広くすることができ、またオイル圧力が高い場合にはチャンバを狭くすることができ、より一層簡単な構造にできるものである。

請求項３の発明は、前記分岐路入り口は、前記導入路入り口よりも吐出流路の下流側に位置させたことにより、レゾネータの設置位置より下流側では、脈動が低減しているために、ピストンが脈動による無用の挙動をしないために、より一層確実にピストン動作が行われる。

なお、エンジンの回転数を検知することにより摺動するピストンを備え、該ピストンは前記エンジンの回転数の増加に伴って前記チャンバの容積を小さくするように摺動する構成とすれば、エンジンの回転数は測定値のバラツキがオイルの圧力の測定値のバラツキよりも小さいものであり、且つ測定値が一義的に定まる。それゆえにエンジンの回転数の測定情報によって、ピストンの往復移動制御を行うことにより、高い精度で脈動の変化に対応したチャンバのスペースの変動又は変更を行うことができ、脈動をより一層低減することができる。ピストンが前記チャンバの容積を小さくするように摺動する構造とすれば、一つのチャンバのみを有するレゾネータによって、吐出オイルの幅広い周波数領域での脈動を低減させることができる。これは、周波数で見ると、ピンポイントでの点（位置）ではなく、幅広い面の領域において、脈動を低減できるため、幅広い周波数領域での脈動の低減が可能となる。

以下、本発明には複数の実施形態が存在し、第１実施形態を、図１乃至図５に基づいて説明する。ポンプハウジング１は、図１に示すように、ロータ室１１，吸入ポート１２及び吐出ポート１３が形成されている。前記ロータ室１１には、ロータが配置される。該ロータは、具体的には、二つの歯車状ロータ１５からなり、内接タイプの歯車機構を構成している。内接歯車構造で且つセルの容積が増減して吸入，吐出を行う種のポンプに対応する本発明は、脈動が生じる流れに有効であり、ロータだけでなく、広く歯車ポンプ全般に使用できる。前記吐出ポート１３には、吐出流路１４が連通形成され、該吐出流路１４からオイル等のオイルをポンプハウジング１の外部に吐出させて、他の機器にオイルを送り込むものである。

前記吐出流路１４の適宜の位置にレゾネータＡが設けられている。該レゾネータＡは、図１に示すように、前記吐出ポート１３に連通する吐出流路１４に形成された導入路２と該導入路２に連通するチャンバ３とから構成される。前記導入路２は、前記吐出流路１４を流れるオイルの一部をチャンバ３内部に導入させる役目をなしている。該チャンバ３は、後述するピストン６と共に空隙室を構成するものであり、該チャンバ３に入り込むオイルの有する脈動Ｗを反射させて、入り込むオイルの脈動Ｗとは逆位相にして、吐出流路１４を流れるオイルの脈動Ｗを打ち消しあうようにするものである（図３乃至図５参照）。

さらに、前記チャンバ３内には、ピストン６が配置されている。該ピストン６は、前記チャンバ３を構成する内壁面において、そのなかの一つの内壁面を構成するものである。そして、前記ピストン６がチャンバ３内を往復移動することにより、前記チャンバ３の空隙容積が増減するようになっており、前記ピストン６は、吐出流路１４を流れるオイルの圧力変化に伴って往復移動する構造であり、前記吐出流路１４内のオイル圧力の増加と共に前記チャンバ３の容積を小さくするようにピストン６が移動する。

前記ピストン６は、ピストンロッド６１とピストンベース６２とからなり、前記ピストンロッド６１の頂部側には、平面状とした先端面部６１ａが形成され、前記ピストンベース６２の底部側には背面部６２ａが形成されている。前記ピストンロッド６１とピストンベース６２との間には平面状の段差部６３が形成されることになる。ピストン６のピストンロッド６１及びピストンベース６２は、それぞれ円筒形状であり、前記先端面部６１ａの直径よりも前記背面部６２ａの直径が大きくなるように形成されている。すなわち、ピストンロッド６１の先端面部６１ａの表面積よりもピストンベース６２の背面部６２ａの表面積が大きくなるように形成されている。そして、ピストンベース６２はピストン室４に収納され、前記ピストンロッド６１の先端面部６１ａを含む一部は、前記チャンバ３内に挿入されている。

前記ピストン６の形状と同様に、前記チャンバ３及びピストン室４は、略円筒形状の空隙室となる。前記ピストン６のピストンロッド６１の先端面部６１ａは、前記チャンバ３の内壁面において、その一つの壁面を構成しており、ピストン６が摺動することによって、前記ピストンロッド６１の先端面部６１ａが前記チャンバ３内を上下動し、チャンバ３の容積を変化させるものである。前記ピストン室４とチャンバ３との境には、段差壁面４１が形成されており、該段差壁面４１に前記ピストン６の段差部６３が対向するようになっている。

前記ピストン６は、前記吐出流路１４を流れるオイルの脈動の変化により往復移動するものである。すなわち、脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い、ピストン６が作動し、前記チャンバ３の容積を小さくするように、前記ピストン６を摺動させるものである。第１実施形態では、前記ピストン６が吐出流路１４を流れるオイルの脈動によって、往復移動する構造としては、エンジン１００の回転数を検知することによりピストン６を摺動させるものである（図１乃至５参照）。ピストン６は、図１，図２に示すように、前記チャンバ３の内壁面を構成するピストン６がモータ８によって往復移動動作を行うものである。

前記モータ８は、モータ本体部８１に、外螺子部８２が形成されたモータ軸部８１ａが備わっており、前記ピストン６の軸方向に沿って内ネジ部６４が形成されている〔図２（Ｂ）参照〕。モータ軸部８１ａの外螺子部８２が、前記内ネジ部６４に螺合し、前記モータ軸部８１ａが回転することによって、前記ピストン６が前記モータ軸部８１ａの軸方向に移動する。また、前記ピストン６がモータ８によってチャンバ３内を往復移動するときに、ピストン６が空転しないように、前記ピストン室４にはガイドレール４２が形成され、前記ピストン６のピストンベース６２には前記ガイドレール４２が遊挿する切欠き６２ｂが形成されることもある〔図２（Ｃ）参照〕。

前記ピストン６は、エンジン１００の回転を検知する回転数センサ９１によって、動作を行うもので、前記回転数センサ９１によって、エンジン１００の回転数が検知され、その情報がモータ８に送られて、ピストン６が前記ピストン室４及びチャンバ３を往復移動するものである。前記ピストン６は、前記エンジン１００の回転数の増加に伴って前記チャンバ３の容積を小さくするように摺動する。エンジン１００の回転数の測定値は、オイルの圧力の測定値に比較してバラツキが少なく、また測定値は一義的に定まる。吐出流路１４のオイルに生じる脈動の周波数は、エンジン１００の回転数に対応するものである。そのために、エンジン１００の回転数の測定値から、ピストン６の摺動を制御することにより、脈動Ｗの変化に対してチャンバ３の容積を高い精度で変化させることができ、より一層、脈動Ｗの低減を行うことができる。

次に、本発明の第２実施形態は、図６，図７に示すように、第１実施形態と略同様の構成であり、モータ８が使用されるものであり、モータ軸部８１ａの外螺子部８２が、前記ピストン６の内ネジ部６４に螺合している。前記モータ軸部８１ａが回転することによって、前記ピストン６が前記モータ軸部８１ａの軸方向に移動する。さらに、前記吐出流路１４には圧力センサ９２が装着されている。該圧力センサ９２は、吐出流路１４のオイルの圧力を検知し、その圧力を読み取ってモータ８に情報信号を伝達する役目をなす。圧力センサ９２は、前記レゾネータＡの導入路２の位置よりも下流側に位置することが好ましい（図６，図７参照）。

次に、第３実施形態では、図８乃至図１１に示すように、前記チャンバ３に隣接するピストン室４が形成されている。該ピストン室４は、前記ピストン６が収納され、且つ摺動するスペースである。すなわち、ピストン６は、前記チャンバ３及びピストン室４の両方に亘って往復移動することができる構成となっている。さらに、前記吐出流路１４と前記ピストン室４との間には分岐路５が形成され、該分岐路５によって、吐出流路１４とピストン室４とが連通されている。前記分岐路５は、吐出流路１４よりも内径の小さい通路として形成されたものであり、吐出流路１４の圧力を前記ピストン室４内に送り込む役目をなすものである。

前記ピストン６は、第１実施形態と同等形状且つ構造であり、図８に示すように、前記ピストンロッド６１とピストンベース６２とからなり、前記ピストンロッド６１の頂部側には、平面状とした先端面部６１ａが形成され、前記ピストンベース６２の底部側には背面部６２ａが形成されている。前記ピストンロッド６１とピストンベース６２との間には平面状の段差部６３が形成される。ピストン６のピストンロッド６１及びピストンベース６２は、それぞれ円筒形状であり、前記先端面部６１ａの直径よりも前記背面部６２ａの直径が大きくなるように形成されたものであって、すなわち、先端面部６１ａの表面積よりも背面部６２ａの表面積が大きくなるように形成されている。そして、ピストンベース６２はピストン室４に収納され、前記ピストンロッド６１の先端面部６１ａを含む一部は、前記チャンバ３内に挿入されている。

前記チャンバ３及びピストン室４は、図８（Ａ）に示すように、略円筒形状の空隙室であり、前記ピストン６のピストンロッド６１の先端面部６１ａは、前記チャンバ３の内壁面において、その一つの壁面を構成し、ピストン６が摺動することによって、前記ピストンロッド６１の先端面部６１ａが前記チャンバ３内を上下動し、チャンバ３の容積を変化させるものである。前記ピストン室４とチャンバ３との境には、段差壁面４１が形成されており、該段差壁面４１に前記ピストン６の段差部６３が対向するようになっており、ピストンロッド６１と段差壁面４１との間にはバネ７が装着される。

前記バネ７は、具体的には圧縮コイルスプリングが使用される。そして、前記ピストン６は、前記チャンバ３の容積が常時大きくなる方向に弾性的に付勢されている。また、ピストンベース６２の背面部６２ａは、前記分岐路５からピストン室４に流入するオイルの圧力を受けることができるようになっている。前記分岐路５からピストン室４内に流入するオイルの圧力を受け易いようにするために、ピストン室４と分岐路５との連通箇所は、前記ピストン６の背面部６２ａよりも下方に位置するように設定される。具体的には、前記ピストン室４の底面箇所には、蓋部材１６が装着され、該蓋部材１６には、略円柱形状のスタンド１６１が形成され、該スタンド１６１が前記ピストン室４に配置される〔図８（Ａ）参照〕。

スタンド１６１は、前記ピストン６がピストン室４の最下部まで下がらないように規制するものである。そして、前記ピストン６は、その背面部６２ａが前記スタンド１６１によって当接して支持され、前記ピストン６の背面部６２ａの位置が前記ピストン室４と分岐路５の入口部５２よりも上方に位置するように構成されている。前記分岐路５からピストン室４に流入する圧力は、前記背面部６２ａよりも低い位置の入口部５２から流入することとなり、常に前記ピストン６の背面部６２ａの略全面を均等に押圧することができるように働く。

ここで、前記分岐路５の吐出流路１４からの入り口５１は、吐出流路１４において前記導入路２よりも下流側に位置することが好ましい（図８乃至図１１参照）。この吐出流路１４の「下流側」とは、前記導入路２の位置を基準にして、吐出ポート１３側とは反対側のことである。また、前記吐出流路１４において、前記導入路２よりもロータ室１１側は、「上流側」と呼ぶ。前記分岐路５の吐出流路１４からの入り口５１は、吐出流路１４において前記導入路２よりも下流側に位置させる構成としたことによって、吐出流路１４の下流側では、上流側に比較して脈動Ｗが低減しているために、ピストンが脈動Ｗによる無用の挙動をしないので、ピストン６は、より一層確実に往復移動動作が行われる。

以上、第１乃至第３の全ての実施形態を含む発明（上位概念発明）は、前記吐出ポート１３に連通する吐出流路１４と、該吐出流路１４に形成された導入路２と該導入路２に連通するチャンバ３とからなるレゾネータＡと、前記チャンバ３の内壁面を構成する先端面部６１ａを有すると共に脈動の変化に伴って往復移動するピストン６とを備えており、ポンプ稼動時における脈動Ｗが周波数分布の高い方に移動するのに従い、前記チャンバ３の容積を小さくするように摺動する構成としたものである。

次に、本発明の動作について説明する。第１実施形態では、ピストン室４と、レゾネータＡのチャンバ３との両方に亘ってピストン６が装着されている。具体的には、先端面部６１ａを含むピストンロッド６１の先端箇所がチャンバ３に挿入している。またピストンベース６２を含むその他の部分はピストン室４に配置される。第１及び第２実施形態では、前記ピストン６は、モータ８により往復移動するものである。

ポンプが稼動して、ロータ室１１から吐出ポート１３を介して吐出流路１４にオイルが流れてくる。このオイルの流れに伴う脈動Ｗの周波数が最大付近又は近傍のときの、ピストン６は、回転数センサ９１からの信号情報を受けて動作するモータ８によって、チャンバ３の頂部３１とピストン６の先端面部６１ａとの間隔Ｈは最小となり、前記チャンバ３の空隙容積は、最小となる（図３参照）。すなわち、チャンバ３の状態は、最も小さな空隙室となり、これによって、最も大きな周波数の脈動Ｗに対する圧力の反射を行って、導入路２よりチャンバ３に入り込んだオイルの脈動Ｗが反射して逆位相の脈動Ｗを生じ、脈動Ｗを低減することができる〔図３（Ｂ）参照〕。

次にオイルの流れに伴う脈動Ｗの周波数が最小付近又は近傍のときの、ピストン６の動作は、オイルの脈動Ｗの周波数は小さく、ポンプのロータの回転が遅いため流速は遅く、前記オイルの圧力は最も低くなる（図４参照）。ピストン６は、回転数センサ９１からの信号情報を受けて動作するモータ８によって、チャンバ３の頂部３１とピストン６の先端面部６１ａとの間隔Ｈは最大となり、前記チャンバ３の空隙容積は、最大となる。

すなわち、チャンバ３の状態は、最も大きな空隙室となり、これによって、最も小さな周波数の脈動Ｗに対する圧力の反射を行って、導入路２よりチャンバ３に入り込んだオイルの脈動Ｗが反射して逆位相の脈動Ｗを生じ、脈動Ｗを低減することができる。さらに、図５は、最小の周波数の脈動Ｗを有するオイルと、最大の周波数の脈動Ｗを有するオイルの、中間の大きさの周波数の脈動Ｗを有するオイルの場合のチャンバ３及びピストン室４におけるピストン６の位置を示す。前記チャンバ３の空隙室の容積も前記最大の脈動Ｗにおけるチャンバ３の容積と、最小の脈動Ｗにおけるチャンバ３の容積の量の中間（略中間も含む）の大きさである。

前述したように、レゾネータＡのチャンバ３の容積は大きいほど低い周波数の脈動Ｗを低減できて、狭いほど高い周波数の脈動Ｗを低減できるものである。よって本構造により低回転時はレゾネータＡのチャンバ３は大きくなっており、ポンプ低回転に対応した低周波数領域の脈動Ｗを低減できて、ポンプ高回転時は、レゾネータＡのチャンバ３は狭くなっており、ポンプ高回転に対応した高周波数領域の脈動Ｗを低減できる。このように、エンジン１００の回転数センサ９１を検知して、ピストン６を往復移動させることによって幅広い周波数領域で脈動Ｗを低減させることが可能となり、レゾネータＡのチャンバ３は無段階に容積が可変するため、吐出流路１４の種々の箇所におけるピンポイントでの特定の周波数での脈動Ｗの低減効果では無く、幅広い周波数での「面」としての脈動Ｗの低減効果を１台のレゾネータＡにより得られる。

第２実施形態では、そのピストン６の摺動量は、前記圧力センサ９２によって、検知されたオイルの圧力がモータ８に情報信号を送り、モータ８の回転量を制御し、ピストン６の摺動量を決定し、それぞれの脈動Ｗに好適なチャンバ３の容積を設定することができるものである（図６，図７参照）。

第３実施形態では、前記ピストン６はチャンバ３の容積Ｓが大きくなる方向にバネ７によって常時、弾性付勢されている。前記ピストン６は、その背面部６２ａがピストン室４と分岐路５との入口部５２よりも上方となるように、蓋部材１６のスタンド１６１にて適正な高さ位置となるように設定され、前記連通部から流入する圧力Ｐは分布圧力として背面部６２ａ側にて、容易に受け易いように構成されている（図８参照）。

ポンプが稼動して、ロータ室１１から吐出ポート１３を介して吐出流路１４にオイルが流れてくる。このオイルの流れに伴う脈動Ｗの周波数が最大付近又は近傍のときの、ピストン６の動作は以下のようになる（図９参照）。第３実施形態では、オイルの圧力が前記分岐路５を介してピストン室４に流入する。オイルの脈動Ｗの周波数が大きい場合は、ポンプのロータの回転が速いため流速は速く、前記オイルの圧力は最も高くなり、圧力Ｐは極めて大きくなる。そこで、前記ピストン６の背面部６２ａには、圧力Ｐがかかり、その圧力Ｐがバネ７の弾性力に勝ってピストン６が最大限上昇する。このときチャンバ３の頂部３１とピストン６の先端面部６１ａとの間隔Ｈは最小となり、前記チャンバ３の空隙容積は、最小となる。すなわち、チャンバ３の状態は、最も小さな空隙室となり、これによって、最も大きな周波数の脈動Ｗに対する圧力の反射を行って、導入路２よりチャンバ３に入り込んだオイルの脈動Ｗが反射して逆位相の脈動Ｗを生じ、脈動Ｗを低減することができる〔図９（Ｂ）参照〕。

次にオイルの流れに伴う脈動Ｗの周波数が最小付近又は近傍のときの、ピストン６の動作は以下のようになる（図１０参照）。まず、上記と同様にオイルの圧力が前記分岐路５を介してピストン室４に流入する。オイルの脈動Ｗの周波数は小さく、ポンプのロータの回転が遅いため流速は遅く、前記オイルの圧力は最も低くなる。そして、背面部６２ａが受ける圧力Ｐは極めて小さくなる。そこで、その圧力Ｐはバネ７の弾性力より小さく、ピストン６は最下部にて停止したままの状態である。このときチャンバ３の頂部３１とピストン６の先端面部６１ａとの間隔Ｈは最大となり、前記チャンバ３の空隙容積は、最大となる。

すなわち、チャンバ３の状態は、最も大きな空隙室となり、これによって、最も小さな周波数の脈動Ｗに対する圧力の反射を行って、導入路２よりチャンバ３に入り込んだオイルの脈動Ｗが反射して逆位相の脈動Ｗを生じ、脈動Ｗを低減することができる。さらに、図１１は、最小の周波数の脈動Ｗを有するオイルと、最大の周波数の脈動Ｗを有するオイルの、中間の大きさの周波数の脈動Ｗを有するオイルの場合のチャンバ３及びピストン室４におけるピストン６の位置を示す。ピストン６の背面部６２ａは、圧力Ｐを受けているが、この圧力Ｐは、バネ７がある程度縮んだ状態で釣り合っており、チャンバ３の空隙室の容積も前記最大の脈動Ｗにおけるチャンバ３の容積と、最小の脈動Ｗにおけるチャンバ３の容積の量の中間（略中間も含む）の大きさである。

『圧力（単位面積当たりの力）×表面積＝全体の力』という関係が成り立つため、吐出ポート１３からの吐出圧力が高くなればなるほど、吐出圧力によりピストン６は付勢部材であるバネ７の荷重に逆らいレゾネータＡのチャンバ３が狭くなる方向に移動していく。上記構造により、ポンプ低回転時（低吐出圧力時）には、レゾネータＡのチャンバ３の容積は大きくなり、ポンプ高回転時（高吐出圧カ時）はレゾネータＡのチャンバ３の容積は狭くなる。

前述したように、レゾネータＡのチャンバ３の容積は大きいほど低い周波数の脈動Ｗを低減できて、狭いほど高い周波数の脈動Ｗを低減できるものである。よって本構造により低回転時はレゾネータＡのチャンバ３は大きくなっており、ポンプ低回転に対応した低周波数領域の脈動Ｗを低減できて、ポンプ高回転時は、レゾネータＡのチャンバ３は狭くなっており、ポンプ高回転に対応した高周波数領域の脈動Ｗを低減できる。このように、ポンプ回転数に追随して幅広い周波数領域で脈動Ｗを低減させることが可能となり、レゾネータＡのチャンバ３は無段階に容積が可変するため、吐出流路１４の種々の箇所におけるピンポイントでの特定の周波数での脈動Ｗの低減効果では無く、幅広い周波数での「面」としての脈動Ｗの低減効果を１台のレゾネータＡにより得られる。

図１２は、本発明の特性を示すグラフであり、本発明のレゾネータＡを設けた場合のオイルポンプの特性曲線と、本発明のレゾネータＡを設けないオイルポンプ及び従来タイプのレゾネータを有するオイルポンプのそれぞれの特性曲線を比較を開示したグラフであり、このグラフから本発明のレゾネータＡを有するオイルポンプの脈動Ｗが、幅広い回転数領域で低減されていることが明らかである。また、従来タイプのレゾネータを有するオイルポンプでは、周波数分布の特定の領域のみの極めて狭い範囲でしか脈動の低減が行われないことが明確に示されている。

本発明の第１実施形態のレゾネータをポンプハウジングに装着した構成を示す略示図である。 （Ａ）は本発明のレゾネータの第１実施形態の構成を示す縦断正面図、（Ｂ）はモータと断面にしたピストンの側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図である。 （Ａ）は第１実施形態のレゾネータにおいて最も高い周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第１実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は第１実施形態のレゾネータにおいて最も低い周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第１実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は第１実施形態のレゾネータにおいて中間の周波数（最も高い周波数と最も低い周波数の中間の周波数のことを言う）の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第１実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は本発明のレゾネータの第２実施形態の構成を示す縦断正面図、（Ｂ）は第２実施形態のレゾネータをポンプハウジングに装着した構成を示す略示図である。 （Ａ）は第２実施形態のレゾネータにおいて中間の周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第２実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は本発明のレゾネータの第３実施形態の構成を示す縦断正面図、（Ｂ）は第３実施形態のレゾネータをポンプハウジングに装着した構成を示す略示図である。 （Ａ）は第３実施形態のレゾネータにおいて最も高い周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第３実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は第３実施形態のレゾネータにおいて最も低い周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第３実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 （Ａ）は第３実施形態のレゾネータにおいて中間の周波数の脈動を有するオイルが吐出流路を流れた場合のレゾネータの状態を示す第３実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。 本発明のレゾネータを備えたポンプと、備えていないポンプ及び従来タイプのレゾネータの特性の比較を示したグラフである。

符号の説明

Ａ…レゾネータ、１…ポンプハウジング、１２…吸入ポート、１３…吐出ポート、
１５…ロータ、１４…吐出流路、２…導入路、３…チャンバ、４…ピストン室、
５…分岐路、６…ピストン、６１…ピストンロッド、６１ａ…先端面部、
６２…ピストンベース、６２ａ…背面部、８…モータ、９１…回転数センサ、
９２…圧力センサ、１００…エンジン。

Claims (3)

1. ポンプハウジング内に装着されたロータの回転によって、吸入ポートから吐出ポートへオイルを移送するエンジンのオイルポンプにおいて、前記吐出ポートに連通する吐出流路と、該吐出流路に形成された導入路と該導入路に連通するチャンバとからなるレゾネータと、前記チャンバの内壁面を構成する先端面部を有すると共に脈動の変化に伴って往復移動するピストンと、前記チャンバに隣接するピストン室が備えられ、前記ピストンは、前記先端面部を有するピストンロッドと，前記先端面部よりも面積の大なる背面部を有するピストンベースとからなるものとし、該ピストンベースは前記ピストン室に収納され、前記ピストンロッドの前記先端面部を含む一部は前記チャンバ内に挿入され、前記ピストンはモータにより前記チャンバを往復移動し、前記モータは、前記吐出流路内の圧力を検知する圧力センサによって作動し、該圧力センサは、前記導入路入り口よりも前記吐出流路の下流側の位置における圧力を検知し、前記ピストンは脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い前記チャンバの容積を小さくするように摺動してなることにより吐出脈動を低減することを特徴とするオイルポンプのレゾネータ。
2. ポンプハウジング内に装着されたロータの回転によって、吸入ポートから吐出ポートへオイルを移送するエンジンのオイルポンプにおいて、前記吐出ポートに連通する吐出流路と、該吐出流路に形成された導入路と該導入路に連通するチャンバとからなるレゾネータと、前記チャンバの内壁面を構成する先端面部を有すると共に脈動の変化に伴って往復移動するピストンと、前記チャンバに隣接するピストン室が備えられ、前記ピストンは、前記先端面部を有するピストンロッドと，前記先端面部よりも面積の大なる背面部を有するピストンベースとからなるものとし、該ピストンベースは前記ピストン室に収納され、前記ピストンロッドの前記先端面部を含む一部は前記チャンバ内に挿入され、前記ピストン室は前記吐出流路と分岐路を介して連通され、前記背面部にオイル圧力がかかると共に、前記ピストンは常時、前記チャンバの容積を大きくする方向に弾性付勢され、前記ピストンは脈動の周波数分布が高い方に移動するのに従い前記チャンバの容積を小さくするように摺動してなることにより吐出脈動を低減することを特徴とするオイルポンプのレゾネータ。
3. 請求項２において、前記分岐路入り口は、前記導入路入り口よりも前記吐出流路の下流側に位置してなることを特徴とするオイルポンプのレゾネータ。

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